在过去的几十年里，随着塑料需求的不断增长，以及乙烯生产转向页岩气原料，已经出现了丙烯生产专用合成路线。丙烷脱氢(PDH)是一种高效、有选择性的生产丙烯的方法。然而，在未来几年，波动的轻烯烃市场将要求PDH工厂的最终产品具有灵活性。这可以通过将PDH与丙烯复分解在一个步骤中结合来实现，即丙烷制烯烃(PTO)，这可以生产丙烯、乙烯和丁烯的混合物，这些混合物是a.o.热塑性塑料的重要化学组成部分。

有鉴于此，荷兰乌德勒支大学Bert M. Weckhuysen等人，描述了PDH、丙烯复分解和PTO反应的最新进展，强调了该领域的挑战和机遇。虽然分离的PDH和复分解反应已经在文献中得到了广泛的研究，但理解整个PTO串联催化体系需要在理论建模和原位光谱实验方面做出新的努力，以获得对组合反应的机理认识，并最终提高催化选择性和稳定性用于有目的的烯烃生产。

本文要点

1）得益于有利的市场条件和专用PDH技术的发展，丙烷价值链蓬勃发展，成为(聚)烯烃行业的一个主要分支。随着计划在未来5年内安装更多的PDH装置，特别是在中国，人们对针对特定烯烃产品的丙烷增值替代方法的兴趣也在增长。PTO技术是一种很有前途的技术，可以将 PDH 反应的能力扩展到更高的 α 烯烃，但该方法仍处于起步阶段，提高烯烃收率将是商业化的关键。串联操作PDH和Met反应增加了一层复杂性，但可以通过改变原位丙烯转化的平衡来提高总烯烃收率。

2）尽管PDH技术在过去5年取得了快速进步，但仍然缺乏替代传统Pt-Sn /Al₂O₃ (Oleflex)和CrOx/Al₂O₃ (Catofin)催化剂的实用替代品。通过使用不同的载体、引入促进剂、改变制备方法，对Pt和Cr基催化剂进行了优化，但其在PDH条件下的稳定性仍然较低，因此需要不断再生。金属氧化物如VOx、GaOx、FeOx单原子催化剂和纳米碳等已被提出和研究作为PDH催化剂，但迄今为止它们的性能都没有超越传统的Pt或Cr基材料。最近的研究表明，Fe, Co和Sn也是很有前途的PDH替代品，Sn 在 PDH 下表现出惊人的稳定性能。

参考文献：

Matteo Monai et al. Propane to olefins tandem catalysis: a selective route towards light olefins production. Chem. Soc. Rev., 2021.

DOI: 10.1039/D1CS00357G

https://doi.org/10.1039/D1CS00357G